端拾器更换装置及物料搬运系统的制作方法

本技术涉及机器人，尤其涉及一种端拾器更换装置及物料搬运系统。

背景技术：

1、在汽车生产等工业领域中，普遍应用搬运机器人对生产线上连续加工生产出的各阶段产品进行拾取、装箱等操作。搬运机器人一般包括活动臂和端拾器，活动臂可以在空间中进行伸缩、转动等活动，端拾器安装在活动臂的末端，用于拾取和释放产品；通过活动臂和端拾器相互配合，搬运机器人可以很好地满足对产品进行拾取、装箱的要求。

2、在实际应用中，特别是在汽车生产的钣金加工等生产线上，会加工生产出不同的产品，这些产品的形状、规格都会存在不同，因此，在使用搬运机器人进行拾取、装箱的环节，需要配置多种不同的端拾器，并在必要的时候进行更换。例如，正在生产某种规格的产品、零件时，搬运机器人就会配置与该种规格的产品、零件对应的端拾器；而在当前所生产的产品、零件停止生产，转而生产另外的一种规格的产品、零件时，就需要对搬运机器人上的端拾器进行更换，换为与将要生产的产品、零件对应的端拾器。

3、现有技术中，在对搬运机器人的端拾器进行更换时，一般通过人工手动地将端拾器从搬运机器人的活动臂上拆卸下来并移走到所需要放置的位置，以及提取新的端拾器移动到搬运机器人处并安装到其活动臂上。即使是有采用自动更换的技术，其在更换端拾器时，一般也是遵循上述的进场拆卸、移走、再进场传输、安装的过程，其更换端拾器的效率也并不高。总之，上述的方式更换端拾器所需要的时间较长，导致生产线需要长时间的停机等待端拾器的更换，导致生产效率下降。

技术实现思路

1、本实用新型的目的之一在于提供一种端拾器更换装置，以解决上述现有技术中更换搬运机器人的端拾器时所需时间较长、效率较低等技术问题。本实用新型的目的之二在于提供一种物料搬运系统。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

3、一种端拾器更换装置，用于更换搬运机器人上的端拾器，其特征在于，所述端拾器更换装置包括第一驱动装置、转动安装座、第一端拾器安装部和第二端拾器安装部；所述第一驱动装置与所述转动安装座连接，用于驱动所述转动安装座旋转；所述第一端拾器安装部和第二端拾器安装部分别设置在所述转动安装座的第一侧和第二侧。

4、根据上述技术方案，在对搬运机器人上的端拾器进行更换前，将设置在第一侧的第一端拾器安装部空置，将待安装的端拾器安装固定到位于第二侧的第二端拾器安装部上，以及通过第一驱动装置驱动转动安装座转动至或保持在使第一侧的第一端拾器安装部朝向搬运机器人的角度和位置；之后，第一端拾器安装部与搬运机器人的活动臂的末端及该活动臂末端所固定的、待更换的端拾器对位，并将搬运机器人的活动臂的末端上的端拾器转移固定到空置的第一端拾器安装部上；再之后，通过第一驱动装置驱动转动安装座转动，使第二侧的第二端拾器安装部朝向搬运机器人，在此情况下，第二端拾器安装部与搬运机器人的活动臂末端对位，可以将第二端拾器安装部上所安装固定的新的、待安装的端拾器安装固定到搬运机器人的活动臂的末端上，这就完成了对搬运机器人上的端拾器的更换。从以上过程可以看出，对于本实用新型的端拾器更换装置而言，从搬运机器人上拆卸原有的端拾器和向搬运机器人上安装新的端拾器可以连续进行，中间只需要第一驱动装置驱动转动安装座旋转即可。从而，本实用新型的端拾器更换装置中，在对搬运机器人上的端拾器进行更换时所需要的时间更少，效率更高，搬运机器人可以更快地投入到物料拾取、搬运、装箱等作业中。

5、进一步地，所述第一端拾器安装部和第二端拾器安装部分别包括安装法兰、安装接口、第一快换安装盘和夹紧装置；所述安装接口的数量为一个或多个，所述安装接口用于与端拾器的主杆插接；所述安装接口处设置有紧固机构，所述紧固机构用于将所述端拾器锁紧固定在所述安装法兰上；所述第一快换安装盘用于与搬运机器人上的第二快换安装盘对接；所述夹紧装置与所述第一快换安装盘连接，用于控制所述第一快换安装盘相对于第二快换安装盘运动，以及将所述第一快换安装盘夹紧；所述第一快换安装盘通过在所述夹紧装置控制下的运动过程中实现与第二快换安装盘的连接和分离。

6、根据上述技术方案，在第一端拾器安装部从搬运机器人的活动臂末端将端拾器拆卸下来并固定到第一端拾器安装部时，第一端拾器安装部和搬运机器人的活动臂的末端首先对位，在二者对位时，第一快换安装盘和搬运机器人上的第二快换安装盘对接。在二者对接之后或同时，搬运机器人上待更换的端拾器的主杆插接到安装接口上，紧固机构将端拾器的主杆紧固在安装接口处，使其不再移动。之后，第一快换安装盘在夹紧装置的作用下，相对于第二快换安装盘发生转动等运动，在该运动过程中实现第一快换安装盘和第二快换安装盘之间的分离，在二者分离之后，原本固定在第二快换安装盘和搬运机器人上的端拾器就被转移固定到第一快换安装盘上，也就是转移固定到第一端拾器安装部上。而第二端拾器安装部可以采用同样或类似的方式与搬运机器人的活动臂的末端之间实现端拾器的转移。

7、进一步地，所述夹紧装置包括旋转夹紧器和第二驱动装置；所述旋转夹紧器与所述第一快换安装盘连接，用于带动所述第一快换安装盘转动；所述第二驱动装置与所述旋转夹紧器连接，用于对所述旋转夹紧器提供夹紧力，以将所述第一快换安装盘与所述第二快换安装盘夹紧。

8、根据上述技术方案，夹紧装置能够通过旋转夹紧器带动第一快换安装盘的旋转，以及第二驱动装置对旋转夹紧器的夹紧，使第一快换安装盘和第二快换安装盘进行快速的对接，并在对接过程中实现端拾器的转移固定。

9、进一步地，所述端拾器更换装置还包括固定架，所述第一驱动装置和转动安装座安装固定在所述固定架上。

10、根据上述技术方案，固定架作为第一驱动装置和转动安装座的安装平台，通过设置固定架可以将第一驱动装置和转动安装座设置在所需的空间位置。

11、进一步地，所述转动安装座上还设置有分隔件，所述分隔件将所述转动安装座的第一侧和第二侧分隔开。

12、根据上述技术方案，通过设置分隔件，将第一侧和第二侧分隔开，这样设置可以保护工作人员的安全。其原因在于，在向第二侧的第二端拾器安装部上固定待安装的新的端拾器时(以端拾器更换装置设置在搬运机器人的上方为例)，转动安装座的第一侧朝向下方，第二侧朝向上方，工作人员需要在位于上方的第二侧进行操作，将端拾器安装固定到第二端拾器安装部上，由于分隔件的存在，工作人员可以踩踏在分隔件上以便更好地进行操作，而且分隔件还可以避免工作人员掉落。在将第一侧的第一端拾器安装部上固定的端拾器取下来(来自于搬运机器人上更换下来的端拾器)时，分隔件也可以起到同样的保护作用。

13、进一步地，所述分隔件为网栅结构或者板状结构。

14、根据上述技术方案，具体用作为分隔件的网栅结构例如可以是柔性滤网或者刚性的金属或其他材质的网格结构；用作为分隔件的板状机构可以为玻璃板或金属板或塑料板等。

15、进一步地，所述端拾器更换装置还包括角度传感器和/或角度固定机构；所述角度传感器用于检测所述转动安装座的转动角度；所述角度固定机构在被触发时与所述转动安装座抵接，并将所述转动安装座锁定在当前角度位置。

16、根据上述技术方案，通过角度传感器，可以感知转动安装座的转动角度，确定转动安装座上第一端拾器安装部和第二端拾器安装部的位置。而通过角度固定机构，则可以将转动安装座限位固定，例如将转动安装座固定在第一端拾器安装部或第二端拾器安装部与搬运机器人对位的位置，这样就可以保证端拾器转移过程的正常进行，避免在端拾器转移过程中发生意外的位置变化。

17、进一步地，所述第一驱动装置包括电机和减速器，所述电机与减速器连接，且所述减速器的输出端与所述转动安装座连接。

18、根据上述技术方案，通过电机和减速器的连接配合，可以将电机输出的动力传递到转动安装座上，从而能够驱动转动安装座进行旋转。

19、一种物料搬运系统，其特征在于，所述物料搬运系统包括搬运机器人及上述的端拾器更换装置；所述搬运机器人包括活动臂和设置在所述活动臂末端的端拾器；所述端拾器更换装置用于更换所述活动臂上安装的所述端拾器。

20、进一步地，所述端拾器更换装置设置在所述搬运机器人的上方。

21、根据上述技术方案，将端拾器更换装置设置在搬运机器人的上方一方面不会妨碍搬运机器人的活动臂的运动，另一方面也不会在额外占用横向平面空间，可以降低整体设备的占地面积；与此同时，搬运机器人的上方通常也具有足够的高度空间用于布置和安装端拾器更换装置。

22、进一步地，在对所述搬运机器人上的端拾器进行更换时，所述搬运机器人、第一端拾器安装部、第二端拾器安装部上的端拾器呈水平放置状态。

23、根据上述技术方案，有助于降低搬运机器人的活动臂的臂展长度，从而有助于降低搬运机器人的成本。其原因在于，如果在对搬运机器人的端拾器进行更换的过程中，端拾器处于竖直放置状态，则搬运机器人的活动臂在向上方伸出之后，最末的一节关节臂还需要水平地向横向伸出(或者以活动臂倾斜伸出等方式向横侧向展开以使端拾器被竖直放置)，这显然就会要求活动臂的长度更长。

24、本实用新型的有益效果：

25、本实用新型提供的端拾器更换装置及物料搬运系统，其包括转动安装座，转动安装座的第一侧和第二侧分别设置有第一端拾器安装部和第二端拾器安装部，且转动安装座能够在第一驱动装置的驱动下旋转。在对搬运机器人上的端拾器进行更换前，将设置在第一侧的第一端拾器安装部空置，将待安装的端拾器安装固定到位于第二侧的第二端拾器安装部上，以及通过第一驱动装置驱动转动安装座转动至或保持在使第一侧的第一端拾器安装部朝向搬运机器人的角度和位置；之后，第一端拾器安装部与搬运机器人的活动臂的末端及该活动臂末端所固定的、待更换的端拾器对位，并将搬运机器人的活动臂的末端上的端拾器转移固定到空置的第一端拾器安装部上；再之后，通过第一驱动装置驱动转动安装座转动，使第二侧的第二端拾器安装部朝向搬运机器人，在此情况下，第二端拾器安装部与搬运机器人的活动臂末端对位，可以将第二端拾器安装部上所安装固定的新的、待安装的端拾器安装固定到搬运机器人的活动臂的末端上，这就完成了对搬运机器人上的端拾器的更换。从以上过程可以看出，对于本实用新型的端拾器更换装置而言，从搬运机器人上拆卸原有的端拾器和向搬运机器人上安装新的端拾器可以连续进行，中间只需要第一驱动装置驱动转动安装座旋转即可。从而，本实用新型的端拾器更换装置、物料搬运系统及端拾器更换方法中，在对搬运机器人上的端拾器进行更换时所需要的时间更少，效率更高，搬运机器人可以更快地投入到物料拾取、搬运、装箱等作业中。